健康信息学研究：起源、现状与未来

朱庆华 韩文婷 吴 琼 包凡仁

(1.南京大学信息管理学院，南京，210023； 2.南京大学工程管理学院，南京，210093)

1 引言

健康信息学是一门研究如何利用信息技术来满足用户的健康需求、解决相关健康问题和医学决策的新兴交叉学科。随着大数据、物联网、云计算、可穿戴设备等技术的发展，利用现代信息技术来获取、存储、分析、应用健康大数据，已成为社会各界普遍关注的话题。在此背景下，健康信息学(HealthInformatics,HI)日益受到众多学科研究者的青睐，逐渐成为国内外多个学科的研究热点。

2017年10月18日，***总书记在十九大报告中指出，我国要实施“健康中国”战略：要完善国民健康政策，为人民群众提供全方位全周期健康服务[1]。这代表着“健康中国”已经成为我国的国家战略。因此，研究健康信息学，促进我国健康事业和养老事业的发展，已成为国家战略的大势所趋。

国外对健康信息学的研究始于20世纪90年代，到目前为止，欧美等发达国家已经在健康信息学的概念、发展、相关技术及教育等方面进行了全面的探索[2]。因此，本文将重点关注国外在健康信息学领域的相关研究，并利用文献计量和知识图谱的相关方法，整理相应的研究资源，总结有关的研究主题和研究热点，分析未来的研究趋势，以期对国外的健康信息学研究进行较为全面的综述和分析，为国内的相关理论及实践研究提供参考。

鉴于此，本文选取WebofScience核心合集数据库作为数据来源，以“HealthInformatics”、“ConsumerHealthInformatics”作为关键词，对截至2017年的文献进行检索，通过去除重复、不相关、不完整的文献，最后得到与健康信息学最为相关的文献624篇，包括：论文(Article)286篇、综述(Review)22篇、会议文献(ProceedingsPaper)273篇、编辑素材(EditorialMaterial)33篇和会议摘要(MeetingAbstract)10篇。

2 健康信息学的概念界定

2.1 概念由来

自20世纪50年代初，随着计算机技术的发展，信息技术开始被应用于医学学科领域[3]。在20世纪70年代，世界各国开始相继出现健康信息学的研究机构，其中最著名的研究机构为国际医学信息学协会(InternationalMedicalInformaticsAssociation,IMIA)[4]。由此可见，健康信息学的发展，肇始于医学与信息学的发展与交叉融合。

美国国立医学图书馆(U.S.NationalLibraryofMedical,NLM)对健康信息学的定义为：健康信息学是基于医疗服务提供、管理和规划的创新过程，是研究信息技术在其中的设计、开发、采纳、应用的一门跨学科研究[5]。由于其涉及到信息科学、医学、社会科学、行为科学等多个学科[6]，且正随着信息技术的发展而不断动态更新，因此，学界对于健康信息学的定义很难达成共识。健康信息学的相关概念包括消费者健康信息学(ConsumerHealthInformatics,CHI)、医学信息学、护理信息学、生物信息学、健康信息技术，等等。与健康信息学概念较为相近的便是消费者健康信息学。

CHI这一概念最早是由加拿大学者Thornton于1994年在国际健康信息学协会举办的关于健康/医学信息学教育的第五次会议上提出的[7]。1995年，美国学者Ferguson在其论文中提出了CHI的定义，他认为消费者健康信息学是利用计算机和无线通讯技术，为用户进行医疗保健提供接口的一门学科[8]。目前，被学界引用较多的定义是由创办JournalofMedicalInternetResearch并担任其主编的Eysenbach提出的，他认为CHI是用于研究消费者对健康信息的获取方式和相关观点，分析消费者的健康需求并对其建模，且将相应需求模型融入医学信息系统的一门学科[9]。Eysenbach还认为，CHI是一门涉及到信息学、社会学、教育等多个方面的交叉学科。

不难看出，健康信息学最早应用于医学领域，但随着信息技术的动态发展，健康信息学开始在多个领域中发挥作用，包括信息科学、健康教育、社会科学、护理学、图书馆学、行为科学等[10]。由于全球对健康这一主题日益关注，使得健康信息学这一多学科交叉的学科成为了上述各个领域的研究热点。

2.2 概念内涵

健康信息学是利用信息技术来满足用户相关健康需求的一门学科。下面，笔者从技术基础、研究对象、研究目的、研究领域这四个维度来对其概念内涵进行解读。

首先，健康信息学的技术基础为健康信息技术。健康信息技术指的是用于医疗保健信息、健康数据以及通信和决策知识的存储、检索、共享和应用并涉及到计算机硬件和软件的一种信息处理应用[11]，如医院信息系统、电子病历、医学图像分析等。

其次，健康信息学的研究对象包括多种类型。第一类为具有健康需求的相关用户，包括患者、医学专业人员、护理人员以及进行自我健康管理的医学外行人等[12]；第二类为健康信息学所涉及的多类信息技术，包括电子病历分析、医学图像处理、医学信息系统构建等；第三类为健康信息学交叉学科的相关对象，如健康信息学的相关课程、健康信息学的相关政策等。

再次，健康信息学的研究目的在于满足用户的健康医疗需求，这包括满足病人或者医学外行人的健康需求，比如针对用户的健康状况分析个性化的健康需求[13]、开发帮助用户获取健康信息的软件或系统等[14]；以及满足医学专业人员或护理人员的相关需求，如对患者的健康需求进行建模并纳入医学信息系统[9]、为医生提供决策支持[15]等。

最后，正如上文所述，由于健康信息学是一个多学科交叉的学科，且作为健康信息学技术基础的信息技术发展日新月异。所以，健康信息学可应用于多个研究领域，如信息学、教育学、社会学、护理学、行为学等等。

3 健康信息学的研究资源

3.1 文献数量分析

对某一学科领域的文献数量从时间序列角度进行分析，可直观地反映该学科随时间的发展情况，帮助学者从整体把握该学科的发展现状及未来的发展趋势。本文统计的624篇健康信息学相关文献中，发文量的时间分布情况如图1所示，可以看出，国外对健康信息学领域的研究自1992年开始至2010年文献数量一直处于缓慢增长的状态，并有小幅度的波动，说明在这一阶段国外在健康信息学领域的研究还没有得到大家的广泛关注，处于初步发展阶段，研究情况尚不稳定；2011年文献数量大幅度增长，达到较高水平，并在这之后一直保持这一水平。考虑到数据库收录论文的时间延迟及收集数据的时间节点，2018年的文献数量尚不能完整反映这一年的发文情况，故不作分析。从整体趋势上看，虽然健康信息学领域在前期发展缓慢，但文献数量一直呈上升趋势，且于2011年得到了大幅增长。表明了近年来健康信息学领域已经逐渐受到学界的广泛关注，具有较大的发展空间与研究价值。

图1 国外健康信息学文献数量的时间分布

3.2 来源期刊分析

按照发文数量对文献的来源期刊进行整理分析，可以把握该学科领域的核心期刊，方便学者了解信息的来源渠道，及时更新该领域的研究动态与前沿。目前，国外发表健康信息学文献的期刊涉及医学信息学学科、预防医学学科、计算机科学学科等多个领域，反映了健康信息学对多种学科进行融合利用以提供服务的特点。表1为624篇健康信息学相关文献发文期刊中发文量排在前8的期刊，排名靠前的期刊分别是INTERNATIONALJOURNALOFMEDICALINFORMATICS(国际医学信息学杂志)和METHODSOFINFORMATIONINMEDICINE(医学信息方法)，发文量均在40篇以上。

INTERNATIONALJOURNALOFMEDICALINFORMATICS是1997年创办于爱尔兰的以医学信息学为主要研究领域的月刊，其在医学情报和医学管理领域的同类期刊中也具有较大的影响力[16]。METHODSOFINFORMATIONINMEDICINE是1962年创办于德国的以信息系统和医学为主要研究领域的双月刊，其在医学情报领域也具有较高的影响力[17]。此外，JOURNALOFTHEAMERICANMEDICALINFORMATICSASSOCIATION(美国医学信息学协会杂志)的发文量也处于较高水平，它是1994年创办于美国的双月刊，研究领域集中在医学信息学及医学信息学应用，其在医学情报同类期刊的影响因子中排名第2[18]。而医学情报领域影响因子排名第1的期刊为JOURNALOFMEDICALINTERNETRESEARCH(医学互联网研究杂志)，其2017年影响因子达4.671，是1999年创办于加拿大的季刊且为互联网健康联盟的官方杂志，主要关注医学信息学、医疗设备、先进技术等，是健康信息学领域的权威杂志[19]。综上所述，可以看出健康信息学已逐渐受到医学信息学相关期刊的关注与重视，为该领域的发展与成熟提供了良好的基础与平台。

表1 发表健康信息学文献量排名前8的期刊

3.3 代表作者分析

为识别健康信息学领域内的高产作者，本文对624篇健康信息学相关文献进行了作者的发文量统计。选取发文量排在前10的作者，如表2所示，这10位作者的发文量总计115篇，占健康信息学领域总文献数量的18.4%，代表了这一领域的主要研究力量。发文量最高的作者为德国布伦瑞克大学PeterL.Reichertz医学信息研究所的Haux，其研究方向为医疗保健科学与服务、医学信息学，目前他在健康信息学领域发表论文29篇，为该领域作出了很大的贡献。此外，Ammenwerth、Rigby、Hasman等也为该领域的高产作者，发文量均在10篇以上，研究方向都涉及医疗保健科学与服务、医学信息学，他们在一定程度上引领了健康信息学的发展。

其中，Eysenbach也是健康信息学最有影响力的学者之一，他于1999年到2002年在海德堡大学建立并领导了一个互联网医学和电子健康的研究小组，组织并主持了世界医学互联网国际会议，他不仅创立了JOURNALOFMEDICALINTERNETRESEARCH(医学互联网研究杂志)，将健康信息学整合入医学信息学系统，对健康信息学的发展具有重要影响[20]。

表2 健康信息学领域的高产作者

3.4 研究机构分析

健康信息学是一门新兴的热门学科，引起了社会各界的极大关注。目前，国际上已经出现了许多研究健康信息学的学术组织和机构，如国际医学信息学协会(IMIA)——致力于将信息科学和相关技术应用于医疗保健领域以及医药、健康、生物信息学等相关研究中，在全球健康信息学研究中发挥着重要作用[5]；美国的健康信息管理协会(AmericanHealthInformationManagementAssociation,AHIMA)——通过研究健康信息管理的最新实践和相关标准、提供可信任的教育和专业认证来改善医疗保健[5]；美国的医学信息学学会(AmericanMedicalInformaticsAssociation,AMIA)——致力于改进健康信息的有效组织、分析、管理和应用，支持护理、公共健康、教育、管理和政策制定，是健康信息学的专业组织[5]。除上述组织之外，高校的相关研究中心也在健康信息学的研究中发挥了重要作用，如维多利亚大学的健康信息科学院(https://www.uvic.ca/hsd/hinf/)，北卡罗来纳大学教堂山分校开设的Carolina健康信息学项目(https://chip.unc.edu/)等。

除上述机构外，对624篇健康信息学相关文献的发文机构进行统计分析，得到了发文量在10篇及以上的研究机构，具体情况如表3所示。总体来看，目前在健康信息学领域发文量较高的研究机构主要集中在高校。除了表中所列机构，其他机构的发文量均较少且较分散，说明表中所列研究机构是目前健康信息学领域的主要研究力量。但是，这些机构的研究成果并不多，说明健康信息学作为一个新兴领域仍具有较大的发展空间。

表3 健康信息学研究机构发文分布

表3高校中发文较多的学科仍集中在医学和护理学。目前图书情报(后简称图情)领域也已介入了健康信息学的研究，因此，为了更好地为国内已经或即将进行健康信息学相关研究的图情机构提供参考，本文分析了全球范围内一些具有代表性的图情研究机构在健康信息学领域的研究现状，数据来源于2017年《美国新闻和世界报道(USNEWS)》所发布的BestLibraryandInformationStudiesPrograms排行榜中所列出的前51所图情学院[21]，其开设健康信息学专业的情况如表4所示。

表4 开设健康信息学专业的图情类高校

注：表格排序不反映专业排名。

3.5 学术会议分析

除了学术论文与期刊外，国外很多学术会议也对健康信息学领域的理论及应用展开了探讨与研究，并通过会议论文集发表了研究成果，有助于学者了解健康信息学领域的研究前沿。通过统计发现：624篇健康信息学相关文献中，会议文献共有273篇，表5展示了发表健康信息学相关的文献数量在5篇以上的国际会议及其主题，数据显示eHealthConference-HealthInformaticsMeetseHealth和WorldCongressonMedicalInformatics会议的发文量分别为69篇和49篇，远高于其他会议，占会议文献总量的43.8%。

表5 健康信息学相关的学术会议

eHealthConference自2007年起由奥地利理工学院(AIT)及奥地利健康信息学和电子健康工作组发起并承办，并与不同机构合作每年举办一届，聚焦于电子健康与健康信息学在理论与实践上的融合，为来自学界、业界、政府及医疗机构的参会者提供交流与分享的平台。第12届eHealth会议于2018年5月8—9日在奥地利维也纳举行，主题为“BiomedicalmeetseHealth-FromSensorstoDecisions”，主要关注信息通信技术系统与生物医学系统的融合与数据共享[22]。

WorldCongressonMedicalInformatics(MedInfo)会议由IMIA及其成员联合举办，自2013年起每两年举办一届，会议的主题涉及移动医疗健康、电子健康、预防医学等，为健康信息学和生物医学信息学领域的研究提供了高质量的科学交流。据发文量的数据显示，从第9届到第14届的每一届都有一定数量的关于健康信息学的成果发表，累计49篇。该会议的第17届由法国医学信息学协会组织，并将于2019年8月26—30日在法国里昂举办，主题为“HealthandWellbeing:E-Networksforall”[23]。MedInfo系列会议与eHealth系列会议同为健康信息学领域较为重要与权威的会议。

此外，MedicalInformaticsEuropeConference(MIE)、6thInternationalConferenceonHealthandMedicalInformaticsEducation、InformationTechnologyandCommunicationsinHealthConference(ITCH)等会议也均有一定数量的研究成果发表，会议主题涉及医学信息学、健康信息学、信息技术与健康教育等方面，说明健康信息学已经受到多种学科会议的关注，相关学术研究也紧跟时代前进的步伐，具有前瞻性。

其中，第29届MIE会议于2018年4月24—26日在瑞典哥德堡举行，会议由瑞典医学信息学协会(SFMI)和欧洲医学信息学协会(EFMI)联合举办，并与北欧地区最大的电子健康展会Vitalis合作，此次主题为“BuildingContinentsofKnowledgeinOceansofData:theFutureofCo-CreatedeHealth”，主要关注数据科学、人口健康信息学、医疗保健数字化等方向，致力于欧洲健康科学中的信息科学和技术的理论与实践[24]。由维多利亚大学的健康信息科学学院举办的ITCH会议每两年一届，下一届将于2019年2月14—17日在维多利亚举办，主题为“ImprovingUsability,SafetyandPatientOutcomeswithHealthInformationTechnology”，从多角度考虑如何利用信息技术，将健康信息领域的理论研究成果与方法持续而有效地运用到实践中[25]。AnnualSymposiumofTheAmericanMedicalInformaticsAssociation为AMIA举办的年度研讨会，2018年度的研讨会将于2018年11月3—7日在美国加州旧金山举办，该会议将汇集来自不同背景的信息学专业人员和不同职业的医疗机构从业者，探讨如何利用信息学推进医疗健康领域的发展[26]。

4 健康信息学的研究现状

4.1 研究主题

为探究健康信息学文献中所反映出来的研究主题，本文选取了可视化工具——VOSviewer，对筛选出的论文关键词进行分析。

首先，对624篇健康信息学相关文献中的关键词进行清洗和去重，整理后得到1830个关键词，其中仅出现一次的关键词有1418个，占总关键词数量的77.5%。笔者选取了出现频次在15次及以上的关键词，列于表6。

表6 词频>15次的关键词列表

如表6所示，由于选取的文献与健康信息学相关，所以健康信息学(healthinformatics)这一关键词的出现频次最高；其次由于在筛选的健康信息学相关文献中，医学类的文献居多，因此与健康信息学意义相近的医学信息学(medicalinformatics)这一关键词的出现频次也相对较高；除此之外，其余关键词，如education、care、technology、systems、informatics等，则分别反映了健康信息学涉及的不同研究领域，如教育学、护理学、信息科学等。

为进一步探究关键词之间的关系，本文利用VOSviewer工具生成了所有关键词的共现网络，并将其结果以可视化图谱的形式展示出来，如图2所示。

图2是VOSviewer提供的“LabelView”(标签视图)，图中节点与字体的大小取决于该节点的权重，权重越大，字体与节点越大；节点间的连线表示两节点曾经共同出现过，当鼠标放在线条上时，能够显示该线条所连接的节点以及共现频次。

由图2可知，在健康信息学领域中，最重要的研究主题依然是健康信息学，研究者普遍围绕健康信息学这一大主题进行研究，并在此基础上呈现出了跨学科、跨领域的特点。例如健康信息学与系统(system)的结合体现的是健康信息系统这一研究主题；与技术(technology)的结合反映的是健康信息技术这一研究主题；与教育(education)的结合则是对新兴的健康信息学的教育问题的探索，如相关课程如何设置、考核如何实施等；与照护(care)结合反映的是如何将健康信息学应用于病人护理这一研究主题，如探索运用健康信息学实现对病人的实时监控以达到在线照护的目的等相关问题。

图2 所有关键词共现网络

4.2 研究热点

为探究健康信息学领域的研究热点，本文利用VOSviewer工具，对所有关键词进行了文本密度的分析，结果如图3所示。

图3 关键词文本密度图

从密度图中可以看出，主题健康信息学作为绝对的中心，围绕其周围的有education、system、disease等，整体呈现明显的“中心-散发”模式。

除此之外，在VOSviewer中可对词频设置一定的阈值，阈值越高，出现的关键词的词频越高。逐渐提高阈值可以将关键词的范围收缩从而达到筛选热点的效果，提高阈值的过程也是关键词可视化的变化过程。根据实际效果及关键词数量对于结果的影响，本文选取阈值从1—7进行操作，满足各阈值的关键词数量如表7所示。

表7 阈值与关键词数对应表

阈值变化对应的密度图如图4所示。

由图4可以发现，在阈值提高的过程中，出现了较为明显的分化现象。阈值为1时，中心聚集现象明显，周围散落的关键词较多，这是因为仅出现一次的关键词数量较多；阈值为2时，中心聚集依旧明显，但周围散落的关键词大量减少；阈值为3时，关键词数量已经减少到11.7%，可以观察到中心热点开始逐渐分化，最为明显的即为healthinformatics和medicalinformatics的分化；阈值为4时，可以观察到更多热点开始分化出现，例如technology、care、systems等；阈值为5时，分化比较明显的有三大热点：healthinformatics、medicalinformatics以及education；阈值为6时，technology、care和systems进一步分化出来；阈值为7时，热点关键词反而开始减少，对应高频词分布，可认为分化已经在阈值为6时达到顶点。

图4 阈值为1—7时关键词文本密度图

根据阈值变化时关键词文本密度图的相应变化可以得出，健康信息学始终是该领域的热点关键词，除此之外，还有分布于各学科领域中的不同关键词，如医药学领域的medicine、medicalinformatics，教育学领域的education、curriculum，信息科学领域的systems、technology、internet，以及护理学领域的care、nursing，社会学方面的implementation、management等。由此可见，健康信息学是不同领域的研究热点；同时，在不同领域内也结合健康信息学产生了各自的研究热点。目前来看，关于健康信息学教育的开展、相关技术和系统的开发等是当前研究的主要热点。

4.3 研究趋势

本文所选文献时间跨度从1992年到2017年，根据前文3.1中展示的文献数量随时间的分布图，健康信息学相关文献的数量自1992年至2010年为缓慢发展阶段，文献数量处在较低水平，从2010年开始，文献数量大幅增加。因此，本文据此将时间跨度分为三段进行研究，即1992—2000年、2001—2009年、2010—2017年。三段时间内的文本密度图如图5所示。

图5 1992—2017年关键词文本密度图

(1)1992—2000年这一时间段共整理出了248个关键词，其文本密度图显示，在这一时间段内的文献关键词以概念性术语为主，如healthinformatics、medicalinformatics、consumerhealthinformatics、nursinginformatics等。出现这种分布的原因可能是1992—2000年这一时间段可视为健康信息学发展的初始阶段，该阶段的研究以探索为主，因此概念界定型的文献比较多。

(2)2001—2009年的关键词数上升到618个，在其文本密度图中，除上述概念性术语之外，又出现了一些新的关键词，如healthinformaticseducation、policy等，说明学界对健康信息学的研究开始进入到教育学、社会学等某个特定领域。除此之外，还出现了challenges、guidelines等关键词，说明健康信息学未来发展的挑战与相应的建议也受到了广泛关注。

(3)2010—2017年的关键词数增长迅速，共有1257个。由于这一时间段最能反映出最新的研究动态，因此对这一时间段的关键词进行分析显得尤为重要。由图5可知，这一时间段的关键词最为丰富，除中心关键词更为突出之外，周围的散落关键词也有了大幅增长，说明这段时间的健康信息学相关研究较为丰富，呈现出多点开花的局面，与3.1中提到的文献数量在2010年出现了大幅上升的情况相对应。研究还发现，密度图中的热点关键词在一定程度上还体现出了时代特点，如新出现的healthbigdata、cloud-computing、telemedicine等，说明健康信息学的发展是随着信息技术的不断变革而动态变化的。

综上所述，健康信息学的发展呈现出不断深入、与时俱进的特点。在初始阶段，以概念性的探索为主；在此之后，健康信息学与不同领域交叉融合，出现了不同学科的具体研究；最近，健康信息学的发展呈现出时代特点，基于新型的信息技术，学者们开始探索健康信息学新的发展方向。由此推测，未来健康信息学的发展仍会结合新出现的信息技术而出现新的变化，如人工智能、机器学习等技术的出现，将给健康信息学带来新的发展契机。不仅如此，健康信息学还将与不同的学科相融合，碰撞出新的思想火花。

5 结语

在健康大背景下，健康信息学已经成为国内外的研究热点。本文在分析国外健康信息学相关研究的基础之上，梳理了健康信息学的历史沿革，总结了健康信息学的概念内涵，并以WebofScience核心合集数据库为数据来源，利用文献计量和知识图谱等相关方法，整理了健康信息学在文献分布、来源期刊、代表性学者、研究机构、学术会议等方面的研究资源，分析了健康信息学的研究主题、研究热点与研究趋势。本文可为后续研究者深入了解健康信息学这一学科的研究现状及其研究设计提供参考，推动健康信息学在国内的应用与发展。